DE416494C

DE416494C - Electrolytic cell

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Publication number: DE416494C
Application number: DEE31802D
Authority: DE
Original assignee: ELEK ZITAETS AKT GES VORM SCHU
Current assignee: ELEK ZITAETS AKT GES VORM SCHU
Publication date: 1925-07-18

Description

Elektrolytische Zelle.Electrolytic cell.

Zusatz zum Patent 410772.Addendum to patent 410772.

Das Patent 410772 schützt eine elektrolytische Zelle mit bipolar geschalteten Elektroden in einem Trog aus Zement, dessen Wand durch Metalleinlagen, die sich polarisieren, für den elektrischen Strom undurchlässig gemacht ist. In der Patentschrift ist auch eine Ausführungsform einer solchen Zelle beschrieben, bei der zwischen je zwei benachbarten Arbeitselektroden ein auf einen Rahmen gespanntes Diaphragma in den Trog eingesetzt. ist, die Arbeitselektroden und die Diaphragmarahmen an ihren Kopfseiten mit Gesimsen \^rersehen und auf diese Gesimse Sammelglocken für die entwickelten Gase aufgesetzt sind, die in den Elektrolyten eintauchen und durch Dichtungsstreifen, die für die Gase nicht durchlässig sind, außer metallischer Berührung mit den Gesimsen gehalten werden.Patent 410772 protects an electrolytic cell with bipolar electrodes in a trough made of cement, the wall of which is made impermeable to the electric current by metal inserts that polarize. The patent also describes an embodiment of such a cell in which a diaphragm stretched on a frame is inserted into the trough between each two adjacent working electrodes. is seen the working electrodes and the Diaphragmarahmen at their head sides with ledges \ ^r and are attached to these ledges collecting bells for the evolved gases, which are immersed in the electrolyte and by sealing strips which are not permeable to the gases, except metallic contact with the cornices being held.

Beim Betriebe einer solchen Zelle hat sich gezeigt, daß lose auf die Gesimse gelegte Dichtungsstreifen ihre Lagen verändern, unter Bildung von Spalten an den Stellen, wo die Streifen aneinander oder an die Trogwand stoßen. Solche Spalten lassen dann Gasblasen aus dem Innern der Zelle entweichen oder aus einer Zellenkammer in die andere übertreten, mit der Fo<lge, daß die Gasausbeute und die Reinheit der Gase sinkt. Diesem Übelstand soll nach der Erfindung dadurch abgeholfen werden, daß zur Abdichtung des Inneren der Zelle eine zusammenhängende, unter den Gassammelglocken mit Durchlaßöffnungen versehene Dichtungsplatte verwendet wird, die sich über die Gesimse mehrerer Arbeitselektroden und Diaphragmarahmen erstreckt und an den Seitenwänden des Troges nach abwärts umgebogen ist. Um dabei für die abwärts gebogenen Ränder der Dichtungsplatte Platz zu schaffen, werden die Kopfseiten der Elektrodenplatten und Diaphragmarahmen an ihren Enden je ein kurzes Stück weit vor den Seitenwänden des Troges abgesetzt, so daß an den beiden Seitenwänden des Troges je eine gerade Reihe von Schlitzen entsteht, in die der ab- ; wärts gebogene Rand der Dichtungsplatte eingeführ werden kann.When operating such a cell it has been shown that it is loosely laid on the cornices Sealing strips change their positions, forming gaps at the points where the strips meet or the trough wall. Then leave such columns Gas bubbles escape from inside the cell or from a cell chamber into the others violate, with the result that the gas yield and the purity of the gases decrease. This drawback is to be remedied according to the invention in that for sealing the interior of the cell is a coherent sealing plate provided with passage openings under the gas collecting bells is used, which extends over the cornices of several working electrodes and diaphragm frames extends and is bent downward on the side walls of the trough. To do this for the downwardly curved edges To make room for the sealing plate, the head sides of the electrode plates and Diaphragm frame at each end a short distance from the side walls of the Deposed trough, so that a straight row of slots is created on each of the two side walls of the trough, into which the down-; downwardly curved edge of the sealing plate can be introduced.

Die so erreichbare gute Abdichtung der Zelle hat jedoch eine unerwünschte Nebenwirkung. Sie erschwert die Vermischung des j Elektrolyten mit dem Wasser, das zum Aus- • gleich der Verluste, die die Elektrolytflüssig-I keit durch Verdunstung und durch Abspali tung und Abführung der Gase erleidet, in die Spalte zwischen den Gassammelglocken und i den Trogwänden im oberen Teil des Troges ; gegossen wird. Als Dichtungsplatte wird ■ vornehmlich ein Astbestgewebe verwendet. Ein solches Gewebe ist wohl für die Gase, aber nicht für den Elektrolyten und das Wasser dicht. Es läßt darum wohl eine Vermischung des Elektrolyten und des frisch aufgegebenen Wassers und damit einen Ausgleich der Konzentration in der ganzen Flüssigkeitsmasse zu, aber diese Vorgänge gehen bei Verwendung einer einheitlichen Dichtungsplatte doch erheblich langsamer vor sich als bei Verwendung einzelner Dichtungsstreifen, die einen schnelleren Ausgleich durch die eingangs erwähnten, wegen des Gasdurchganges an sich unerwünschten Spalte zulassen.The good sealing of the cell that can be achieved in this way, however, has an undesirable side effect. It complicates the mixing of the j electrolyte with water for removal • equal to the losses that the electrolyte liquid-I ness by evaporation and tung by Abspali and discharge of the gases suffers upper in the gaps between the gas collecting bells and i the trough walls at the Part of the trough; is poured. A knot fabric is primarily used as the sealing plate. Such a fabric is tight for the gases, but not for the electrolytes and the water. It therefore allows the electrolyte and the freshly added water to mix and thus to balance the concentration in the entire liquid mass, but these processes take place considerably more slowly when using a uniform sealing plate than when using individual sealing strips, which result in faster compensation allow the gaps mentioned at the beginning, which are undesirable because of the gas passage.

Zur Beschleunigung des Ausgleichs der Konzentration in der Elektrolytmasse beim Zugießen frischen Wassers werden weiterhin nach der Erfindung in der Zelle besondere Bewässerungskanäle angeordnet, die an Stellen des durch die Dichtungsplatte und Gassammelglocken gegen das Zelleninnere abgeschlossenen Raumes im oberen Teil des Troges beginnen und im Innern der Zelle, in der Nähe ihres Bodens, ausmünden.To accelerate the equalization of the concentration in the electrolyte mass when Pouring fresh water is still special according to the invention in the cell Irrigation channels arranged in places of through the sealing plate and gas collection bells in the upper part of the trough closed off from the inside of the cell begin and flow out inside the cell, near its bottom.

Zur Veranschaulichung des Erfmdungsgedankens ist auf der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt.An exemplary embodiment is shown in the drawing to illustrate the idea of the invention shown.

Abb. ι zeigt die vier Ecken eines Querschnitts der Zelle, in richtiger Winkellage zueinander auf kleinerem Raum zusammengerückt. Die Querschnittsebene ist zu den Elektrodenplatten und den Diaphragmarah- _go men parallel. Links in der Abbildung ist eine Elektrodenplatte, rechts ein Diaphragma in seinem Rahmen dargestellt.Fig. Ι shows the four corners of a cross-section of the cell, in the correct angular position to each other in a smaller space. The cross-sectional plane is parallel to the electrode plates and the diaphragm _frame. An electrode plate is shown on the left and a diaphragm in its frame on the right.

Abb. 2 ist der Grundriß eines Teiles der Zelle, in zwei entsprechend der Abb. 1 zusammengerückten Stücken, mit Schnitt durch die Seitenwände des Troges nach der wagerechten Ebene A-B von Abb. 1.Fig. 2 is the plan of part of the cell, in two pieces pushed together according to Fig. 1, with a section through the side walls of the trough according to the horizontal plane AB of Fig. 1.

Der Trog der Zelle ist in der früher beschriebenen Weise aus Zement und zwei Systemen von U-förmigen, aus U-Eisen hergestellten Spanten, die in den Zement eingebettet sind, hergestellt. In den Seitenwänden 1 und 2 des Troges sind Nuten 3 zur AufnahmeThe trough of the cell is made of cement and two in the manner previously described Systems of U-shaped frames made of U-iron embedded in the cement are made. In the side walls 1 and 2 of the trough 3 grooves are for receiving

der Elektrodenplatten 4 und der Diaphragmarahmen 5 gebildet. Jede dieser Nuten ist seitlich von den Schenkeln zweier benachbarter U-Eisen des inneren Spantensystems begrenzt. Die Nut 3a beispielsweise von den Schenkeln der U-Eisen 6 und 7. Den Boden der Nut bildet der Zement der Trogwand. Die Elektrodenplatten und Diaphragmarahmen sind von den Seitenwänden der Nuten außer metallischer Berührung gehalten durch Streifen 8 aus Astbestgewebe, die um die Kanten der Platten und Rahmen herumgeschlagen und an ihren unteren Enden 9 zugenäht sind, so daß sie beim Einschieben der Platten und Rahmen in die Nuten mitgenommen werden. An den unteren Ecken der Platten und Rahmen sind Aussparungen 10 angebracht, in denen die Nähte 9 der Streifen 8 Platz finden, so daß die Platten und Rahmen sich mit ihren Unter-Seiten 11, 12 glatt auf den Boden 13 des Troges aufsetzen können. Der Boden ist nicht genutet, vielmehr sind die Zwischenräume zwischen den U-Eisen des inneren Spantensystems am Boden vollständig mit Zement ausgefüllt.the electrode plates 4 and the diaphragm frame 5 are formed. Each of these grooves is on the side bounded by the legs of two adjacent U-irons of the inner frame system. The groove 3a, for example, from the legs of the U-irons 6 and 7. The bottom of the groove forms the cement of the trough wall. The electrode plates and diaphragm frames are except metallic from the side walls of the grooves Contact held by strips 8 of knotted fabric that wrapped around the edges of the panels and frames and attached their lower ends 9 are sewn so that they are when the panels and frames are inserted be taken into the grooves. At the lower corners of the panels and frames are Recesses 10 attached, in which the seams 9 of the strips 8 place, so that the plates and frames with their lower sides 11, 12 smoothly on the bottom 13 of the trough can put on. The bottom is not grooved, but rather the gaps between the U-irons of the inner frame system completely filled with cement at the bottom.

Jede Elektrodenplatte 4 ist an ihrer Kopfseite durch Winkeleisen 14 verstärkt, die Kopfseite jedes Diaphragmarahmens ist aus zwei ungleichschenkeligen Winkeleisen 15 gebildet, die das Diaphragma, z. B. ein feines Drahtsieb, zwischen sich festhalten. Die Winkeleisen 14 und 15 bilden Gesimse für die Auflagerung der Dichtungsplatte 16 und der Gassammelglocken 17. Die seitlichen Ränder 18, 19 der Dichtungsplatte 16 sind nach abwärts umgebogen und zwischen die inneren Flächen der Trogwände 1 und 2 und die Absätze 20, 21 an den Kopfseiten der Elektrodenplatten und Diaphragmarahmen eingeschoben. In den Teilen der Dichtungsplatte, die unter den Gassammeiglocken 17 liegen, sind Reihen von Löchern 22 ausgestanzt, durch die die Gase aus den Kammern der Zelle in die Sammelglocken austreten können.Each electrode plate 4 is reinforced on its head side by angle iron 14, the The head side of each diaphragm frame is formed from two unequal angle irons 15, which the diaphragm, e.g. B. hold a fine wire screen between you. The angle irons 14 and 15 form cornices for the Support of the sealing plate 16 and the gas collecting bells 17. The lateral edges 18, 19 of the sealing plate 16 are downward bent over and between the inner surfaces of the trough walls 1 and 2 and the shoulders 20, 21 inserted on the head sides of the electrode plates and diaphragm frame. In the parts of the sealing plate that lie under the gas collection bells 17, rows of holes 22 are punched through which the gases from the chambers of the cell can escape into the collecting bells.

Die Bewässerungskanäle sind als flache Rohre 23 ausgeführt. Je zwei solcher Rohre sind an jede Elektrodenplatte angeschweißt, eines auf der Vorderseite, das andere auf der Rückseite. Die Winkeleisen 14 an der Kopfseite der Elektrodenplatte sind für die Durchführung der Rohre ausgenommen, ebenso die Füße 24 und die vordachartigen Träger 25 der Bleche 26, die der Elektrodenplatte 4 auf beiden Seiten vorgelagert sind. Die Einmündungen der Bewässerungsrohre 23 liegen über der Dichtungsplatte 16 in den Spalten zwischen den Gassammelglocken 17, ihre Ausmündungen 2.J dicht über dem Boden 13 des Troges. Die Durchschnittsstellen der Bewässerungsrohre durch das Gesimse der Elektrodenplatte sind durch Verschweißen der Fugen gedichtet.The irrigation channels are designed as flat tubes 23. Two such tubes are welded to each electrode plate, one on the front and the other on the back. The angle iron 14 on the head side of the electrode plate are cut out for the implementation of the tubes, as are the feet 24 and the canopy-like supports 25 of the metal sheets 26, which are positioned in front of the electrode plate 4 on both sides. The mouths of the irrigation pipes 23 are above the sealing plate 16 in the gaps between the gas collecting bells 17, their mouths 2.J just above the bottom 13 of the trough. The intersections of the irrigation pipes through the cornice of the electrode plate are sealed by welding the joints.

Um am Boden der Zelle einen Austausch des Elektrolyten zwischen den einzelnen Kammern der Zelle zu ermöglichen, sind in den unteren Seiten der Elektrodenplatten und Diaphragmarahmen kleine Öffnungen 28 angebracht. In order to exchange the electrolyte between the individual at the bottom of the cell Chambers of the cell are in the lower sides of the electrode plates and allow Diaphragm frame small openings 28 attached.

Die Bewässerungskanäle können auch auf mannigfaltige Weise anders als in der Zeichnung ausgeführt werden. Von den praktisch in Betracht kommenden weiteren Ausführungsformen ist vor allem eine hohle Elektrodenplatte zu erwähnen. Statt der aus einer einzigen Blechtafel bestehenden Elektrodenplatte 4 des behandelten Beispiels wird dann eine aus zwei dünneren Blechtafeln mit dazwischen gelegten Flacheisen zusammengesetzte hohle Platte verwendet und die Dichtungsplatte erhält auch längs der Mitte So des Gesimses der hohlen Elektrodenplatte eine Reihe von Löchern. Auch hohle Diaphragmarahmen können als Bewässerungskanäle ausgenutzt werden.The irrigation canals can also be used in a variety of ways other than in the drawing are executed. Of the further embodiments which can be practically considered A hollow electrode plate should be mentioned in particular. Instead of the electrode plate consisting of a single sheet of metal 4 of the example discussed is then one composed of two thinner metal sheets with flat iron placed in between hollow plate is used and the sealing plate also gets along the center so a series of holes in the cornice of the hollow electrode plate. Hollow diaphragm frames can also be used as irrigation channels be exploited.

Claims

Patent Claims:

i. Electrolytic cell according to patent 410772, in which the resting on the ledges of the electrode plates and Diaphragmarahmen gas collecting bells by _go layers which are not permeable to the gases, other than metallic contact held by the cornices, characterized by a single sealing plate (16) extending Extending over the cornices (14, 15) of several electrode plates (4) and diaphragm frame (5), provided with gas passage openings (22) in the area of the gas collecting bells (17), with their lateral edges (18, 19) bent downwards and along the The side walls (1, 2) of the trough are inserted into slots which are formed by setting down (paragraphs 20, 21) the head sides of the electrode plates and diaphragm frame just in front of the side walls of the trough,

2. Electrolytic cell according to claim 1, characterized by water supply channels (tubes 23) which begin at points of the, by the sealing plate (16) and the gas collecting bells (17) against the cell interior in the closed space in the upper part of the trough and inside the cell in _{open out} near their bottom (13) llg.

1 sheet of drawings.